專利名稱：植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電聲器件及音響產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，具體涉及一種揚(yáng)聲器振膜，尤其是一種采用聚丙烯樹脂為基體的復(fù)合材料制作的厚度超薄、比剛度高、質(zhì)量輕的揚(yáng)聲器平板振膜。
背景技術(shù)：
揚(yáng)聲器振膜的性能對(duì)揚(yáng)聲器的音質(zhì)有著十分重要的影響。在振膜的尺寸形狀確定后，振膜所選用的材料和成型工藝就對(duì)揚(yáng)聲器的性能和音質(zhì)具有舉足輕重的影響。目前，揚(yáng)聲器振膜的材質(zhì)主要使用木質(zhì)纖維或者以木質(zhì)纖維為主制成的紙盆，需要消耗大量的森林資源，不利于環(huán)保和持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。此外，傳統(tǒng)的揚(yáng)聲器采用錐盆式振膜，占地空間大，難以滿足消費(fèi)電子產(chǎn)品，如平板電視、電腦、多媒體視聽產(chǎn)品等的“平板化”、“輕薄化”的趨勢(shì)。降低錐盆式振膜的高度雖然可以使得揚(yáng)聲器整體厚度變薄，但是揚(yáng)聲器的低音效果及音質(zhì)還原的變現(xiàn)將隨之變差。為了滿足揚(yáng)聲器薄型化同時(shí)保證優(yōu)異的音質(zhì)，需要開發(fā)新型的揚(yáng)聲器振膜材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜，以解決揚(yáng)聲器的音效變差，失真增加的問(wèn)題。采用聚丙烯樹脂(英文簡(jiǎn)稱PP)為基體的復(fù)合材料制作的厚度超薄、比剛度高、質(zhì)量輕、頻響范圍寬、內(nèi)部均勻分布蜂窩狀泡孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是是由如下質(zhì)量百分比的原料組成的 聚丙烯樹脂80% 90% ；
植物纖維9°/Γ 5% ；
納米無(wú)機(jī)添加劑1°/Γ5% ；
所述的植物纖維為麻纖維或竹纖維，其中
竹纖維直徑在5mnT5. 5mm之間，長(zhǎng)度2飛mm ；
麻纖維直徑在1. 6mnT5mm之間，長(zhǎng)度l(T20mm ；
所述的納米無(wú)機(jī)添加劑為納米碳酸鈣粒子，平均直徑為2(T50nm。本發(fā)明所述的植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜的制造方法包括下列步驟
(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、植物纖維和納米無(wú)機(jī)添加劑送入混煉機(jī)混合均勻， 經(jīng)過(guò)壓制成型機(jī)壓制成所需形狀的坯料；
(二)、將坯料放入專用的蜂窩孔發(fā)泡成型裝置，將所述裝置加熱到120°C 160°C并轉(zhuǎn)動(dòng)所述裝置內(nèi)部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳?xì)怏w注入到所述裝置內(nèi)部，所述二氧化碳?xì)怏w壓力為15 20Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系， 隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳?xì)怏w壓力，從而在基體內(nèi)部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到20°C 25°C后，取出基體；(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。所述振膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為均勻分布的蜂窩狀泡孔結(jié)構(gòu)，泡孔直徑在ΙΟμπΓ ΟΟμπι 之間，泡孔密度大于IO8個(gè)/cm3。與相同條件下的實(shí)心材料相比，所述振膜的結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量大幅度減輕、比剛度高、比彈性率顯著提高等優(yōu)點(diǎn)。作為所述振膜的基體，聚丙烯樹脂制作的揚(yáng)聲器振膜固有阻尼好，不受環(huán)境濕度的影響，容易加工和控制成型尺寸誤差，是一種較理想的揚(yáng)聲器振膜原材料。但由于聚丙烯樹脂是線性、結(jié)晶性聚合物，熔融狀態(tài)時(shí)，熔體的強(qiáng)度低；為了保證獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔結(jié)構(gòu)，需要添加其他原料以便提高PP樹脂的熔體強(qiáng)度。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來(lái)的有益效果是
1、所采用的PP樹脂是一種高密度、無(wú)側(cè)鏈、高結(jié)晶性的線性聚合物，具有優(yōu)良的綜合性能，廣泛應(yīng)用電子電器、家電、汽車、包裝、食品等眾多行業(yè)，其原料供應(yīng)充足、成本低廉； 我國(guó)的竹、麻類資源極其豐富，是世界上竹、麻分布最廣、產(chǎn)量最多的國(guó)家之一。竹、麻纖維生長(zhǎng)期短、生長(zhǎng)環(huán)境要求不高；生長(zhǎng)過(guò)程無(wú)需農(nóng)藥和化肥；對(duì)二氧化碳的吸收能力強(qiáng)，具有減緩“溫室效應(yīng)”的作用；可再生循環(huán)利用；具有良好的機(jī)械物理性能；因此，本發(fā)明所述振膜替代紙盆材料，可以大量節(jié)省寶貴的森林木材資源。2、所述振膜的內(nèi)部為蜂窩孔狀結(jié)構(gòu)，因此密度較同樣尺寸的實(shí)心材料大為降低， 但其剛性顯著提高。試驗(yàn)顯示，與傳統(tǒng)紙盆材料相比，本發(fā)明所述振膜的低頻截止頻率Ftl降低了 18% 22% ；
3、所述振膜可以采用注塑、擠出等塑料成型工藝加工，易于大批量生產(chǎn)和性能參數(shù)控制。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
是由如下質(zhì)量百分比的原料組成的 聚丙烯樹脂90% ； 竹纖維直徑5mm，長(zhǎng)度2mm 9% ； 納米碳酸鈣粒子，平均直徑為20nm :1% ；
本發(fā)明所述的植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜的制造方法包括下列步驟
(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、竹纖維和納米碳酸鈣粒子送入混煉機(jī)混合均勻，經(jīng)過(guò)壓制成型機(jī)壓制成所需形狀的坯料；
(二)、將坯料放入專用的蜂窩孔發(fā)泡成型裝置，將所述裝置加熱到120°C并轉(zhuǎn)動(dòng)所述裝置內(nèi)部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳?xì)怏w注入到所述裝置內(nèi)部，所述二氧化碳?xì)怏w壓力為15Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系，隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳?xì)怏w壓力，從而在基體內(nèi)部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到20°C后，取出基體；
(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。實(shí)施例2
是由如下質(zhì)量百分比的原料組成的聚丙烯樹脂85% ；
竹纖維直徑5. 25mm,長(zhǎng)度4mm 12% ；
納米碳酸鈣粒子，平均直徑為35nm 3% ；
本發(fā)明所述的植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜的制造方法包括下列步驟
(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、竹纖維和納米碳酸鈣粒子送入混煉機(jī)混合均勻，經(jīng)過(guò)壓制成型機(jī)壓制成所需形狀的坯料；
(二 )、將坯料放入專用的蜂窩孔發(fā)泡成型裝置，將所述裝置加熱到140°C并轉(zhuǎn)動(dòng)所述裝置內(nèi)部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳?xì)怏w注入到所述裝置內(nèi)部，所述二氧化碳?xì)怏w壓力為17. 5Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系，隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳?xì)怏w壓力，從而在基體內(nèi)部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到22. 5°C后，取出基體；
(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。實(shí)施例3
是由如下質(zhì)量百分比的原料組成的 聚丙烯樹脂80% ； 竹纖維直徑5. 5mm,長(zhǎng)度6mm 15% ； 納米碳酸鈣粒子，平均直徑為50nm 5% ；
本發(fā)明所述的植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜的制造方法包括下列步驟
(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、竹纖維和納米碳酸鈣粒子送入混煉機(jī)混合均勻，經(jīng)過(guò)壓制成型機(jī)壓制成所需形狀的坯料；
(二 )、將坯料放入專用的蜂窩孔發(fā)泡成型裝置，將所述裝置加熱到160°C并轉(zhuǎn)動(dòng)所述裝置內(nèi)部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳?xì)怏w注入到所述裝置內(nèi)部，所述二氧化碳?xì)怏w壓力為20Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系，隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳?xì)怏w壓力，從而在基體內(nèi)部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到25°C后，取出基體；
(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。所述振膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為均勻分布的蜂窩狀泡孔結(jié)構(gòu)，泡孔直徑在ΙΟμπΓ ΟΟμπι 之間，泡孔密度大于IO8個(gè)/cm3。實(shí)施例4
將實(shí)施例1中竹纖維替換成麻纖維直徑1. 6mm，長(zhǎng)度10mm。實(shí)施例5
將實(shí)施例2中竹纖維替換成麻纖維直徑3. 3mm，長(zhǎng)度15mm。實(shí)施例6
將實(shí)施例3中竹纖維替換成麻纖維直徑5mm，長(zhǎng)度20mm。
權(quán)利要求
1.一種植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜，其特征在于是由如下質(zhì)量百分比的原料組成的聚丙烯樹脂80% 90% ；植物纖維9°/Γ 5% ；納米無(wú)機(jī)添加劑1°/Γ5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜，其特征在于植物纖維為麻纖維或竹纖維，其中竹纖維直徑在5mnT5. 5mm之間，長(zhǎng)度2飛mm ；麻纖維直徑在1. 6mnT5mm之間，長(zhǎng)度10 20讓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜，其特征在于納米無(wú)機(jī)添加劑為納米碳酸鈣粒子，平均直徑為2(T50nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜，其特征在于內(nèi)部結(jié)構(gòu)為均勻分布的蜂窩狀泡孔結(jié)構(gòu)，泡孔直徑在10 μ πΓ ΟΟ μ m之間，泡孔密度大于IO8個(gè)/cm3。
5.如權(quán)利要求1所述的植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜的制造方法，其特征在于包括下列步驟(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、植物纖維和納米無(wú)機(jī)添加劑送入混煉機(jī)混合均勻， 經(jīng)過(guò)壓制成型機(jī)壓制成所需形狀的坯料；(二)、將坯料放入專用的蜂窩孔發(fā)泡成型裝置，將所述裝置加熱到120°C 160°C并轉(zhuǎn)動(dòng)所述裝置內(nèi)部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳?xì)怏w注入到所述裝置內(nèi)部，所述二氧化碳?xì)怏w壓力為15 20Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系， 隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳?xì)怏w壓力，從而在基體內(nèi)部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到20°C 25°C后，取出基體；(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種植物纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制作的揚(yáng)聲器平板振膜，屬于電聲器件及音響產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域。由如下質(zhì)量百分比的原料組成聚丙烯樹脂80%~90%；植物纖維9%~15%；納米無(wú)機(jī)添加劑1%~5%。有益效果是所采用的聚丙烯樹脂原料供應(yīng)充足、成本低廉；密度較同樣尺寸的實(shí)心材料大為降低，但其剛性顯著提高，易于大批量生產(chǎn)和性能參數(shù)控制。
文檔編號(hào)C08L23/12GK102295806SQ201110195438
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者耿云瑤, 馬春彪 申請(qǐng)人:吉林省神韻電子科技開發(fā)股份有限公司